[发明专利]一种切断短路电流的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统送变电领域，特别涉及切断短路电流的装置及方法。

背景技术

随着电力系统的不断发展，发电容量的不断上升，电力系统发生短路引起的短路电流随之增大。短路电流的增大，对电力系统稳定、对设备安全有很大危害。断路器切断短路电流的能力有限制，短路电流超过断路器最大切断电流值时，断路器无法切断短路电流。高压大容量断路器的研制成为开关电器领域的困难课题。

专利号为200420038425.3，200520071934.0，200710019429.5，2008102265069发明的短路电流限制器，其目的都是限制短路电流幅值。以往提出的所有短路电流限制器都存在体积庞大，价格昂贵的缺点。另外，文献“钱家骊，关永刚.整流式故障电流限制器对高压断路器开合能力的影响[J]，清华大学学报(自然科学版),2005,45(10)，1309~1312页。”指出：短路电流幅值减小，断路器切断容量不一定提高。

专利号为2008101592788的发明“短路电流限制器装置及方法”，提出一种减小短路电流，特别是减小短路电流过零点处周围区段的电流值、加长电流过零点处周围小电流区段的时间、短路电流限制器体积减小、短路电流限制器制造成本降低、电力系统正常运行时损耗较小的短路电流限制装置及方法。可改善断路器灭弧性能，提高断路器切断容量和缩短断路器灭弧时间。但是，该专利提出的方法的制造成本仍然较高。

发明内容

本发明的目的就是解决上述问题，提供一种设备体积更小、制造成本更低，方法更简便的切断短路电流的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种切断短路电流的装置，它包括：断路器，高压开关，磁饱和电抗器，所述高压开关与磁饱和电抗器并联后与断路器串联，再串联接入供电回路。

在磁饱和电抗器投入短路电流回路后，在短路电流过零点周围大于0到小于等于2毫秒设定区域时，磁饱和电抗器的闭环铁芯不饱和，磁饱和电抗器阻抗为接近无穷大的激磁阻抗，使该区段的短路电流接近为零；在短路电流过零点周围设定区域以外时，磁饱和电抗器的闭环铁芯饱和。

一种切断短路电流的装置的工作方法为：

电力系统正常运行时，高压开关闭合，断路器闭合；

当电力系统发生短路，需要切断短路电流时，先跳开装置的高压开关，把磁饱和电抗器投入短路电流回路；然后跳开断路器，从而切断短路电流。

本发明的有益效果是：电力系统正常运行时切断短路电流装置的损耗为零；能够提高断路器灭弧性能，断路器切断容量得到提高，断路器切断短路电流的灭弧时间减小；装置体积减小、制造成本降低、方法更简单。

附图说明

图1表示切断短路电流的装置结构与连接方式；

图2表示合上高压开关时的短路电流波形；

图3表示断开高压开关时的短路电流波形。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

切断短路电流的装置的结构与连接方式如图1所示。高压开关K与磁饱和电抗器L并联后，与断路器QF串联。切断短路电流的装置串联接入供电回路。电力系统正常运行时，高压开关闭合，断路器闭合，电流回路导通，电力系统正常负荷电流从断路器和高压开关流过。切断短路电流的装置没有损耗。

电力系统短路时，短路电流如图2所示。切断短路电流的装置收到继电保护的跳闸命令，首先断开装置的高压开关，把装置的磁饱和电抗器投入短路电流回路。短路电流不再通过高压开关，短路电流转移到与高压开关并联的磁饱和电抗器，通过磁饱和电抗器流通。在短路电流过零点周围大于0到小于等于2毫秒设定区域时，磁饱和电抗器的闭环铁芯不饱和，磁饱和电抗器阻抗为接近无穷大的激磁阻抗，使该区段的短路电流接近为零；在短路电流过零点周围设定区域以外时，磁饱和电抗器的闭环铁芯饱和，磁饱和电抗器阻抗为接近为零的漏磁阻抗，使该区段的短路电流没有变化。磁饱和电抗器限制短路电流后的波形如图3所示。